مقایسه استحکام کششی نمونه‌های چاپ سه‌بعدی شده به روش مدل‌سازی لایه نشانی ذوبی

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

doi
10.22034/ijme.2022.160058
چکیده

فرآیندهای ساخت افزایشی دسته‌­ای از فرآیندهای تولید هستند که برای ساخت قطعات خاص در کمترین زمان ممکن مورد استفاده قرار می‌­گیرند. برخلاف روش ماشینکاری که با براده­‌برداری و به صورت کاهشی عملیات ساخت انجام می‌­شود، در روش ساخت افزایشی با اضافه نمودن یک لایه جدید به لایه‌های قدیمی چاپ شده، قطعه نهایی ساخته می‌­شود. در این مقاله به بررسی استحکام کششی نمونه‌­های تولید شده از جنس ABS پرداخته می‌­شود. سه پارامتر مورد بررسی اثر اندازه نمونه، اثر درصد تراکم و اثر الگوی چاپ بر رفتار تنش-کرنش قطعات می‌­باشد. سه نمونه با اندازه متفاوت، پنج نمونه با درصدهای مختلف تراکم و دو نمونه با الگوی چاپ متفاوت تولید شده‌­اند و پس از انجام آزمون کشش، رفتار منحنی تنش-کرنش قطعات با یکدیگر مقایسه شده‌­اند. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش اندازه نمونه، استحکام کششی قطعات کاهش می­‌یابد. همچنین با کاهش درصد تراکم، نیروی تحمل شده توسط نمونه و درصد ازدیاد طول قبل از شکست کاهش می­‌یابد و تفاوت قابل توجهی میان نمونه با تراکم صد درصد و سایر نمونه‌­ها وجود دارد. با مقایسه نسبت نیروی ماکزیمم بر جرم هر یک از نمونه‌­ها مشاهده می­‌شود که این نسبت برای نمونه­‌های متخلخل نزدیک به یکدیگر بوده، ولی این نسبت برای نمونه توپر در مقایسه با نمونه­‌های متخلخل 25 درصد بیشتر می­‌باشد. استحکام نمونه­‌های چاپ شده به روش نرمال نسبت به نمونه تولید شده با پروفایل­‌های هم‌­مرکز 9/13 درصد بیشتر است. همچنین کرنش شکست نمونه‌­های چاپ شده به روش پروفایل‌­های هم‌مرکز 48 درصد نسبت به کرنش شکست نمونه نرمال کاهش یافته  است.